ASTRONOMIE
TEIL 2

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Die Mars - Missionen (2): Der Pathfinder
Viking | Pathfinder | Opportunity | Phoenix | Bemannte Marsflüge

Die Reise und Landung

Planet Mars
Das Mars, aufgenommen mit dem Hubble-Weltraumteleskop
Foto: NASA

Nach der Landung der Viking - Sonden 1976 und einer Reihe von missglückten Missionen folgte eine lange Ruhepause für die Forschungsarbiet auf der Oberfläche des roten Planeten. Erst mit der Pathfinder - Mission und dem geglückten Einsatz des Rovers Sojourner, dem ersten motorisierten Marsroboter, konnte die Arbeit fortgesetzt werden.
Der Pathfinder startete am 4. November 1996 mit einer Delta II - Rakete vom Kennedy - Space - Center in Florida. Das System bestand aus drei Komponenten, der im Orbit verbliebenen Cruise - Stage, dem Landemodul Pathfinder und dem Rover Sojourner. Das Landemodul mit dem Sojourner wurde am 4. Juli 1997 von der Cruise-Stage abgekoppelt und mit Fallschirmen auf einen Platz in der Region um die Mündung des Ares - Vallis in der nördlichen Hemisphäre abgeworfen.
Airbags machten das Modul zu einem Hüpfball, der mehrere Male auf und nieder sprang. Doch Pathfinder und Sojourner überlebten das Landemanöver unbeschädigt. Dann wurden die Airbags entlüftet und die Sonnensegel das Landemoduls entfaltet. Nach einem  Systemcheck konnte sich der kleine Rover schließlich auf die Reise machen. 

Der Marsrover Sojourner

Mit einem Teleskop lässt sich der Mars auch vom heimischen Garten oder Dachboden beobachten. Ein guter Zeitpunkt hierfür ist es, wenn er sich gerade in Erdnähe befindet. Ein Unsicherheitsfaktor sind allerdings die Sandstürme, die auf seiner Oberfläche toben. Bei klarer Sicht lassen sich einige Details erkennen, darunter die so genannten Marskanäle und die helleren Polkappen. Für Amateurgeräte leider unsichtbar bleiben Vulkane und Krater.  

Der Sojourner, benannt nach Sojourner Truth, einer Frauenrechtlerin während des amerikanischen Bürgerkriegs, schöpfte seiner Energie aus einer Solarplatte auf der Oberfläche und Batterien. Die Solarzellen dienten der Stromversorgung am Tag, einige Studenen in der Nacht wurde er mit Batterien betrieben. Da sie nicht aufladbar waren, beschränkte sich die Einsatzzeit bald auf die Sonnenstunden. Sechs mit kräftigen Spikes versehene Räder mit einem Durchmesser von 13 Zentimetern ließen ihn kleinere Hindernisse überqueren. Dabei fuhr er sehr gemächlich durch das unbekannte Gelände, die Höchstgeschwindigkeit betrug zwar 24 Meter pro Stunde, aber auf dem Mars schöpfte der kleine Rover seine Geschwindigkeit nicht aus. In seiner gesamten Betriebszeit legte er ungefähr 100 Meter auf dem Mars zurück. Die Koordination seiner Ausflüge lag dabei in der Hand des Pathfinder - Moduls. Mit seinem um 360 Grad schwenkbarem Kamarauge, entwickelt mit maßgeblicher Beteiligung des Max - Planck - Instituts, dirigierte und überwachte es die Bewegungen seines Schützlings.

Die liegenden Steine werden zu Superstars

Der Marsrover
Der Marsrover Sojourner bei der Montage 
Foto: NASA

Der Rover hatte es von Anfang an nicht einfach. Zum Stapellauf von der Sonde ebnete ihm eine kleine Rampe den Weg. Doch beim Herausrollen verhedderte er sich in einem Airbag, der sich nicht ordentlich zusammengefaltet hatte. Dann blockierten Steine seinen Weg und Unebenheiten machten ihm zu schaffen.
Ausgerüstet war der Rover mit drei Kameras, zwei in Schwarz - Weiß und einer in Farbe. Neben der Aufnahme von Bildern wurden auch Experimente auf dem Pathfindermodul und dem Rover durchgeführt. Dabei ging es unter anderem um die Bodenanalyse, die magnetischen Teilchen im Marsstaub und den Nachweis von Kohlestoff, Stickstoff und Sauerstoff. Die Fahrten des Rovers erlangte auf der Erde eine so hohe Popularität, dass die anvisierten und analysierten Felsbrpcken Namen erhielten. Der Stein Barnacle Bill erlangte eine gewisse Berühmtheit, da er eingehend inspiziert wurde. Es zeigte sich, dass seine chemische Beschaffenheit mehr dem Gestein auf der Erde als dem Mondgestein gleicht. Im Wettbewerb um den Superstar des Marsgesteins belegte er allerdings nur den zweiten Platz.

Der Fels Yogi 

Der Marsrover Sojourner im Einsatz
Der Marsrover Sojourner am Felsen Yogi, aufgenommen vom
Landemodul Pathfinder.
Foto: NASA

Der Felsen links im Bild erhielt von den Wissenschaftlern den Namen Yogi, und es dürfte sich ohne Übetreibung um den bekanntesten Felsbrocken des Universums handeln. Das wwichtigste Messinstrument des Sojourners war das Aplpha - Proton X-Ray - Spectrometer APXS: Es war am Bug montiert und wurde vom Rover dicht an den Felsen gepresst. Danach wurde der Stein mit Alphateilchen bombardiert, und mit Hilfe von Detektoren konnte die chemische Zusammensetzung des Gesteins analysiert werden. Als Quelle für die Alphateilchen diente Curium 244.
Bei der Anfahrt auf Yogi kam es beinahe zu einem Unglück. Das Spectrometer wurde vom Rover zu schnell gegen den Felsen gedrückt. Der Sicherheitsmechanismus setzte aber sofort ein, und das Gerät deaktivierte sich. Bei einer kurzen Systemüberprüfung zeigte sich aber, dass es unbeschädigt war konnte  wieder in Betrieb gehen.
Ursprünglich hatte die NASA die minimale Lebensdauer von Sojourner auf sieben Tage festgesetzt. Wacker hielt er fast drei Monate durch. Seine Arbeit war eine Vorbereitung für den Einsatz vielfach größerer Marsfahrzeuge.

Morgen bei aphilia: Die Opportunity-Sonde